A Determinação de Ferro

OBJETIVO

Experimento 4: Determinação de Ferro (II) em medicamento por Titulação Potenciométrica com Dicromato de Potássio

Utilização de eletrodo inerte em titulações potenciométricas e determinação de Ferro (III) em medicamentos

Experimento 5: Determinação de cobre por Potenciometria Direta

Aplicar o eletrodo íon seletivo para cobre na potenciometria direta

Experimento 6: Determinação de Ácido ascórbico em medicamentos por Coulometria Amperostática

Determinar a concentração de ácido ascórbico presente em um comprimido através de coulometria amperostática e verificação das leis de Faraday.

PARTE EXPERIMENTAL

Os procedimentos não sofreram alterações.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Experimento 4: Determinação de Ferro (II) em medicamento por Titulação Potenciométrica com Dicromato de Potássio

O dicromato de potássio, quando em solução ácida, é rapidamente reduzido, na temperatura normal, a um sal de cromo(III)1.O ferro(II) foi titulado com uma solução padrão de dicromato em potenciômetro (sensibilidade de ± 1 mV) e eletrodo combinado de platina com Ag/AgCl, KCl conforme reações a seguir:

Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O

Cr2O72-+ 14 H+ + 6 e- = 2 Cr3++ 7H2O E0 = + 1, 33 V

Fe2+ = Fe3+ + e- 0 = – 0, 771V (- 0,68V em 1 mol L-1 H2SO4)

O ponto de equivalência foi obtido através da curva de titulação potencial x volume de titulante (anexos I e II) e pode ser verificado por três métodos distintos: bissetriz, primeira e segunda derivadas. Tais métodos são apresentados abaixo com destaque da curva no ponto de inflexão:

O método da bissetriz é aplicado quando a curva exige boas linhas retas antes e após a sua parte íngreme. Cada uma das linhas retas é então prolongada (a porção inferior para a direita e a superior para a esquerda) e, depois, são tiradas, em pontos adequados, linhas retas, uma a direita e outra a esquerda da parte íngreme da curva de titulação. Traçam-se, então, as bissetrizes, ligando-se os pontos centrais; onde a linha que une os pontos centrais cortar a curva de titulação, será o ponto final da titulação. 5

Figura 1- Determinação do ponto final da titulação pelo método bissetriz

No método da primeira derivada plota-se um gráfico dos dados da primeira derivada em função do volume médio que produz uma curva com um máximo que corresponde ao ponto de inflexão.

Figura 2 - Determinação do ponto final da titulação pelo método primeira derivada

E para o método da segunda derivada o volume quando a curva passa pelo zero, ou seja, o

ponto de inflexão, que é tomado como ponto final da titulação.

Figura 3 - Determinação do ponto final da titulação pelo método segunda derivada

Para os três métodos foi possível verificar que o volume de titulante no ponto de equivalência foi de aproximadamente 17,1 mL, conforme tabela abaixo:

Tabela 1- Valores do ponto de viragem

Dados

Volume de K2Cr2O7 (mL)

E vs. ECS (mV)

Experimento

17

557

17,2

662

Duplicata

17

526

17,2

674

Valor médio

17,1

604,8

Utilizando o volume de equivalência, obtido pelos métodos citados anteriormente, na equação 1 obtivemos a massa média de 31,17 mg de sulfato ferroso em cada comprimido:

nFe2+6=nCr2O72-1 (equação 1)

Sendo, n o número de mols para cada composto presente na reação.

O valor experimental diverge dos 109 mg informados na embalagem do produto.

A diferença entre o valor nominal e experimental da massa pode ser atribuída à perda de massa do comprimido durante as transferências e/ou a erros na fabricação.

Com relação aos valores obtidos através de indicação do potenciômetro tivemos como valor experimental aproximadamente 0,61 V para o ferro (II) que diverge com o valor teórico de 0,68 V.

Tal fato pode ser explicado pela adição de ácido fosfórico na solução do analito, pois, a razão das atividades de ferro (II)/ferro(III) é maior em virtude de o complexo de ferro(III) com o fosfato ser mais estável que aqueles de ferro(II), diminuindo o potencial do sistema e tornando mais nítida a variação do potencial nas proximidades do ponto de equivalência. Portanto, a razão das concentrações das espécies [Fe2+]/[Fe3+] na equação de Nernst é maior que a unidade e o potencial medido é menor que o potencial padrão.

Experimento 5: Determinação de cobre por Potenciometria Direta

Potenciometria é definida pela medida da força eletromotriz de uma célula reversível. Essa força eletromotriz, comumente referida como a e.m.f. da célula, potencial da célula ou Ecélula, surge de um processo espontâneo que tem capacidade ou potencial de ocorrer na célula. 6 A partir dos dados obtidos elabora-se uma curva de calibração e interpola-se o valor obtido da amostra no gráfico.

Para elaboração da curva de calibração E vs. p[Cu2+] (anexo I) foram utilizados soluções do analito com concentrações conhecidas com força iônica ajustada em 0,50 mol L-1 de nitrato de sódio conforme tabela 11 e a f.e.m. resultante experimental (Ee) (anexo III).

Após elaboração da curva de calibração pôde-se notar que as concentrações padrão mais baixas não apresentaram resultado linear. Por isso, considerou-se apenas os dados que apresentavam linearidade, [Cu2+] de 10-1 a 10-5. Obteve-se deste gráfico